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粒子束武器的组成

归档日期:09-04       文本归类:低空目标      文章编辑:爱尚语录

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  主要由五大部分组成:粒子束生成装置,能源系统,预警系统,目标跟踪与瞄准系统,指挥与控制系统。其中,最能说明该武器特征的部分是粒子加速器和能源系统。

  高能粒子束生成装置是整个粒子束武器系统的核心部分。它用来产生高能粒子束,并聚集成狭窄的束流,使其具有足够的能量和足够的强度。

  能源系统是粒子束武器各组成部分的动力源,它为武器系统提供动力,可以认为是粒子束武器的“弹药库”。对以脉冲形式工作的粒子束武器,一般的发电机,一般的供电方法,是不能满足需要的。

  加速器是粒子束武器的核心,用来产生高能粒子,并聚集成密集的束流,加速到使它能够破坏目标。目标识别与跟踪系统主要由搜索跟踪雷达、红外探测装置及微波摄像机组成。

  根据美国80年代以来的研究结果,粒子束武器在高技术战争中的应用主要在于,利用中性粒子束武器进行洲际弹道导弹的拦截和弹头飞行中段的识别。

  由于粒子束生成装置、能源系统及高能粒子束传输等问题的解决技术难度太大,在可预见的将来把中性粒子束用于洲际弹道导弹弹头中段的识别,也许是唯一可行的应用。

  无论是带电粒子束武器还是中性粒子束武器,作为一种武器系统,它们主要由五大部分组成:粒子束生成装置,能源系统,预警系统,目标跟踪与瞄准系统,指挥与控制系统。其中,最能说明该武器特征的部分是粒子加速器和能源系统,现简要介绍如下:

  高能粒子束生成装置是整个粒子束武器系统的核心部分。它用来产生高能粒子束,并聚集成狭窄的束流,使其具有足够的能量和足够的强度。

  粒子束生成装置,主要包括粒子源、粒子注入器、加速器等设备。其中最主要的是研究适合武器使用的高能粒子加速器。感应直线加速器、电子感应加速器、射频直线加速器都有可能作为高能粒子加速器。现有民用粒子加速器的技术虽可借鉴,但由于它过分笨重,根本无法作为武器系统使用。美国费米国家实验室使用的5000亿电子伏特质子加速器,仅其中主加速器的直径就达2千米左右,它的两极转弯磁铁,每块长6米,重13吨;4级聚焦磁铁长2米,重约4吨;两种磁铁加起来有1000多块,共同构成一个周长达6千米之多的大环,安放在地下6?米深的隧道中。

  能源系统是粒子束武器各组成部分的动力源,它为武器系统提供动力,可以认为是粒子束武器的“弹药库”。对以脉冲形式工作的粒子束武器,一般的发电机,一般的供电方法,是不能满足需要的。要把大量的带电粒子加速到接近光速,并聚集成密集的束流,需有强大脉冲电源。有的资料介绍,要用粒子束流在导弹体上烧熔一个小孔,需要粒子束到达目标时的脉冲功率为10^13瓦,脉冲能量为10^7焦耳。按照这种需要计算,假如加速器的效率能达到30%的话,即使不考虑传输中的损失,也要求脉冲电源的功率至少为3×10^13瓦。这个功率相当于3万个100万千瓦的电站的总功率。也就是说,在同一瞬间(假设为10^(-5)秒),要求这3万个电站同时向该武器系统提供电力。当然,这是不可能的。而截止2013年研究的特种发电机的脉冲功率仅能达到10^7瓦,离要求相差甚远。看来,就现在的电源水平,根本无法达到那样高的功率要求。因此,必须另辟蹊径,图谋良策,采用新的供电方法。新的供电方法是,在武器工作之前将能量先储存起来,一旦使用,便能在极短时间内释放出巨大的能量,毁伤破坏目标。美国、俄罗斯正在加紧研制新的储能设备和新的脉冲电源。

  主要由五大部分组成:粒子束生成装置,能源系统,预警系统,目标跟踪与瞄准系统,指挥与控制系统。其中,最能说明该武器特征的部分是粒子加速器和能源系统。

  高能粒子束生成装置是整个粒子束武器系统的核心部分。它用来产生高能粒子束,并聚集成狭窄的束流,使其具有足够的能量和足够的强度。

  能源系统是粒子束武器各组成部分的动力源,它为武器系统提供动力,可以认为是粒子束武器的“弹药库”。对以脉冲形式工作的粒子束武器,一般的发电机,一般的供电方法,是不能满足需要的。

  (3)粒子束在单位立体角内向目标传输的能量比激光大,而且能贯穿到目标深处。

  (1)带电粒子在大气层中传输时,由于带电粒子与空气分子的不断碰撞,粒子束的能量衰减非常快;

  (2)带电粒子在大气中传输时散焦,因此在空气中使用的粒子束,只能打击近距离目标,而中性粒子束在外层空间传输时也有扩散;

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